28
2.2.6.5 Kondisi Operasi
Kondisi operasi merupakan salah satu parameter yang harus didefinisikan oleh pengguna FLUENT. Data yang harus dimasukkan pada kondisi operasi adalah tekanan
udara sekitar dan percepatan gravitasi.
2.2.6.6 Kondisi Batas
Kondisi batas merupakan data masukan yang sangat penting untuk simulasi aliran dengan FLUENT. Kondisi batas yang digunakan harus merupakan parameter aliran yang
dapat dipercaya nilainya. Secara garis besar pemodelan saluran terbuka terdiri dari beberapa kondisi batas, yaitu:
a. Velocity Inlet
Lokasi kondisi batas ini berada pada sisi masuk daerah saluran. Nilai masukan yang dibutuhkan adalah kecepatan aliran air, arah aliran, dan sifat turbulensi. Pada kondisi
batas ini, kecepatan masuk aliran akan selalu tetap sepanjang iterasi. b.
Mass Flow Inlet Untuk fluida inkompresibel, sebenarnya kondisi batas ini hampir sama dengan velocity
inlet . Laju aliran massa merupakan perkalian antara kecepatan, luas penampang, dan
massa jenis fluida. Pada kondisi batas ini diperlukan nilai masukan berupa laju aliran massa fluida, tekanan statik gage, arah aliran, dan sifat turbulensi. Laju aliran massa
akan selalu tetap sebesar nilai masukan sepanjang simulasi. Nilai tekanan statik nantinya akan dikoreksi oleh FLUENT sehingga dapat berbeda dari nilai awalnya.
Jendela kondisi batas Mass Flow Inlet dapat dilihat pada Gambar 2.13. c.
Pressure Outlet Kondisi batas ini dipakai pada sisi keluar fluida. Kondisi batas ini dipilih apabila nilai
tekanan statik pada sisis keluaran diketahui atau minimal dapat diperkirakan mendekati nilai sebenarnya. Pada kondisi batas ini diperlukan nilai masukan berupa tekanan
statik, arah aliran, dan besaran turbulensi. Tekanan statik merupakan acuan pada bidang batas yang dipilih. Oleh karena itu, nilai tekanan statik akan selalu tetap selama
iterasi transient.
29 Gambar 2.13 Jendela perintah kondisi batas Mass Flow Inlet
d. Pressure Inlet
Nilai tekanan total merupakan acuan pada kondisi batas ini. Tekanan total yang dimaksud adalah penjumlahan tekanan statik dan tekanan dinamik faktor kecepatan.
Formulasi tekanan total adalah sebagai berikut:
Dengan menggunakan kondisi batas ini, tekanan total akan memiliki nilai yang tetap sepanjang simulasi transient. Namun demikian, bagian dari tekanan total tekanan
statik dan dinamik dapat berubah sebagai fungsi yang berbanding terbalik antara satu dengan yang lainnya.
e. Outflow
Kondisi batas ini digunakan apabila parameter aliran pada keluaran sama sekali tidak diketahui. Kondisi batas ini hanya dapat digunakan untuk fluida inkompresibel dengan
aliran berkembang penuh fully developed. Kondisi batas ini tidak dapat digunakan bersamaan dengan pressure outlet atau pressure inlet.
f. Wall
Seluruh dinding yang terdapat pada saluran termasuk katup dan sudu didefinisikan sebagai dinding. Tidak ada nilai yang harus dimasukkan pada kondisi batas ini apabila
dinding tidak bergerak terhadap waktu. Namun, apabila dinding bergerak terhadap
30 waktu, maka perlu untuk memasukkan kecepatan putar, sumbu putaran, dan titik asal
putaran. g.
Continuum Kontinum volume yang dilewati aliran harus didefinisikan. Jenis fluida dari kontinum
dipilih berdasarkan fluida yang mengalir. Untuk kasus kontinum yang berputar terhadap waktu misalnya: kasus sliding mesh, maka titik asal putaran, arah putaran,
dan besarnya kecepatan putar merupakan nilai yang harus dimasukkan.
Metode Spesifikasi Aliran Turbulen Metode spesifikasi aliran turbulen merupakan parameter yang perlu dimasukkan
pada kondisi batas mass flow inlet, velocity inlet, pressure inlet, dan pressure outlet. Metode spesifikasi aliran turbulen yang biasa digunakan adalah Turbulent Intensity and
Hydraulic Diameter . Intensitas turbulensi dihitung berdasarkan persamaan:
8 1
Re 6
, 1
−
= I
[] Sementara itu, diameter hidrolik adalah diameter dari pipa.
2.2.6.7 Iterasi
Kategori